气动安全组件：关键应用与合规指南

自动化系统引入让造机更复杂。迫使设计师投入更多时间实施更新安全标准。典型例证是2006年ISO 13849修订，要求所有造机者将安全额定组件纳入设计流程。

必须重点考量的一个方面是气动系统安全。这些系统广泛用于许多行业，因此至关重要确保其设计与构建以安全为先。

任何气动系统为确保安全应包含几个关键组件。本文介绍其中五个。

气动系统五大关键安全功能

1. 防止非计划机器启动。

任何气动或自动化系统必须具备的关键安全功能之一是防止机器意外启动。这很危险，因机器关闭后若未按安全程序重新启动，可能对附近人员造成严重伤害。

实现途径有几种，最常见是使用安全阀与开关。

这些阀门设计用于阻断流向执行器的气流，防止机器启动。开关用于检测气压损失。这通常预示系统出问题，开关随即切断机器电源。

部分机器内置电子装置，专门自动防止非计划启动。但仍有产品需安全PLC或外部安全继电器执行相同功能、满足最低安全认证。

2. 排气或气压泄放保护。

排气或气压泄放是紧急情况下释放系统压力的安全功能。这很重要，因压力过度积聚可能导致系统失效，引发严重伤害。

大多数泄放与排气常与非预期机器启动同时发生。因此现代安全组件通常融合两大功能。

针对此问题有两种主要防护方式：使用排气阀与泄放阀。

排气阀逐步释放压力，防止系统突发性失效。泄放阀一次性释放所有压力。

基于新技术的机器开始引入位置传感器与软启动阀，管理非预期启动与压力泄放。

3. 保持、阻断与停止。

停止、阻断、停止运行设备的能力是气动系统所需的另一关键安全功能。这很重要，因机器出问题时需快速停止以防进一步损害或伤害。

为此，大多数气动系统使用各类阀门：单向阀、安全阀、电磁阀。

• 单向阀防止单向流动。通常用于系统压力丢失时保持执行器位置。
• 安全阀在压力过高时释放压力，防止系统失效。
• 电磁阀控制气流，允许按需开关系统。

复杂应用中，气缸活塞杆上可能需安装机械制动或锁。通常用于需高保持力或机器需快速停止的应用。

此外，部分现代机器有额外安全组件，能监控设备或其组件位置。这让系统知晓何时位置异常并相应反应。

4. 反转气缸运动。

某些情况下需反转机器运动部件方向。通常为安全原因，如物体阻挡机器路径。忽视此情况可能导致机器失效，对机器附近人员造成严重伤害。

最常见方式是使用换向阀。此阀改变气流方向，从而改变设备方向。

但复杂应用可能需比例阀，允许对气流更精准控制。这很重要，因允许操作员缓慢改变设备方向，精细场景常需如此。

弹簧复位电磁阀也能实现此安全功能。这些阀改变气流方向，断电时也能复位原位置。

5. 降速。

另一常需安全功能是降低设备速度。这至关重要，因允许操作员在出问题时控制机器。如设备移动过快有撞击风险，操作员可用减速阀降速。

两类主要阀门用于此目的：减压阀与流量控制阀。

• 减压阀降低流入系统的气压，从而降低设备速度。

• 流量控制阀调节流入系统气量，也降低设备速度，但比减压阀更精准。

某些情况下两类阀门可组合使用达成预期结果。也值得注意：部分机器内置减速装置，如滑轮系统。

严肃对待这些安全组件

安全功能对任何机器重要，但对气动系统尤为关键。因气动系统常用于危险环境且典型有运动部件。

为您的应用选择正确安全功能并确保正确安装至关重要。严肃对待这些功能能带来更安全、更高效的工作环境。

若对气动安全有疑问或需帮助为自动化系统选择正确安全组件，联系John Henry Foster专家。我们是可靠气动执行器领先供应商，团队乐于解答您的询问。